تطوير لقاح جديد للملاريا باستخدام تقنية cryo-EM

اتخذ العلماء خطوة مهمة لتطوير لقاح جديد للملاريا وذلك باستخدام تقنية cryo-EM ( cryo-electron microscopy ) الحائزة على جائزة نوبل للتكنولوجيا، حيث تم الكشف لأول مرة عن مخطط على المستوى الذري لكيفية غزو الطفيلي للخلايا البشرية. وقام الباحثون بتخطيط أول اتصال مخفي سابقا بين طفيليات الملاريا vivax malaria وخلايا دم حمراء شابة تغزوها، ليبدأ انتشار الطفيليات في جميع أنحاء الجسم .

تم تطوير لقاح جديد للملاريا باستخدام تقنية cryo-EM
اتخذ علماء ملبورن خطوة مهمة نحو تطوير لقاح جديد للملاريا، وكشف لأول مرة عن مخطط ” على المستوى الذري ” لكيفية غزو الطفيلي للخلايا البشرية، وقد تم نشر هذا الاكتشاف اليوم في مجلة الطبيعة، حيث قام البروفسور المشارك واي هونغ ثام والدكتور جاكوب جروزكزيك من معهد وولتر و إليزا في ملبورن – بالتعاون مع الدكتور ريك هوانغ والدكتور زيهينج يو من معهد هوارد هيوز الطبي بالولايات المتحدة – بحل لغز الآلية الجزيئية التي يستخدمها الطفيلي، للاستيلاء على خلايا الدم الحمراء .

هذه الخطوة الأساسية في دورة حياة الملاريا تمثل بداية الأعراض الكلاسيكية المرتبطة بالملاريا، والتي تتمثل في الحمى، القشعريرة، التوعك، الإسهال والقيء، والتي يمكن أن تستمر لأسابيع أو أكثر .

تقنية Cryo-EM هي مفتاح اللقاح الجديد
في وقت سابق من هذا العام، اكتشف الفريق أن طفيليات P. vivax تستخدم مستقبل الترانسفرين البشري للوصول إلى خلايا الدم الحمراء، وبمساعدة تقنية cryo-EM قال البروفيسور ثام إن الفريق تمكن من التغلب على التحديات التقنية السابقة لتصور التفاعل على المستوى الذري، وقال البروفيسور ثام : ” لقد قمنا الآن بالتخطيط وصولا إلى المستوى الذري، حيث وصلنا بالضبط للكيفية التي يتفاعل الطفيل بها مع مستقبل الترانسفرين البشري “، ويتابع : ” وهذا أمر بالغ الأهمية لأخذ نتائجنا الأصلية إلى المرحلة التالية – أي تطوير العقاقير واللقاحات الجديدة المحتملة المضادة للملاريا، إن Cryo-EM تفتح الأبواب أمام الباحثين لتصور التراكيب التي كانت في السابق كبيرة جدا ومعقدة ولا يمكن حلها .

طفيل الملاريا
P. vivax هو طفيل الملاريا الأكثر انتشارا على مستوى العالم، والسبب الرئيسي للملاريا في الغالبية العظمى من البلدان خارج إفريقيا، وبسبب ميله إلى ” الإختفاء ” دون أن يكتشفه جهاز المناعة في كبد الشخص، فهو أيضا الطفيلي رقم واحد المسئول عن الإصابة المتكررة بالملاريا .

ما قام به الباحثون
بتوجيه من الخريطة ثلاثية الأبعاد، قال البروفيسور ثام إن الفريق تمكن من استنباط التفاصيل الدقيقة للتفاعل بين الطفيلي والمضيف، وتحديد أضعف مناطقه، وتابع : ” لقد حددنا الآن الآلية الجزيئية التي ستكون أفضل هدف لتصميم لقاح مضاد للملاريا، يكون فعال ضد أكبر مجموعة من طفيليات P. vivax “” .

وتابع : وبفضل هذا المستوى الفائق من التفاصيل، يمكننا الآن تصميم علاجات جديدة تهدف بشكل محدد إلى آلية غزو الطفيليات وإعاقتها، مما يمنع طفيليات الملاريا من اختطاف خلايا الدم الحمراء البشرية والانتشار في الدم ونقل المرض إلى الآخرين .

استغلال النقاط الضعيفة
أعلن الدكتور غروسزكايك أن الفريق قد حل أيضا مشكلة ارتباط الأجسام المضادة للملاريا بالطفيليات النشطة Pivox ومنعها من غزو خلايا الدم الحمراء، من خلال استخدام مرافق البلورات بالأشعة السينية في السنكروترون الأسترالي. ومع هذه الخريطة البلورية، تم تحديد نقاط ضعف إضافية يمكن استغلالها كأهداف علاجية، مما يتيح لنا العودة إلى الطفيليات واستخلاص جزء البروتين الذي سيستخدم لتطوير أفضل لقاح ممكن .

تم تمويل هذا البحث والرعاية من قِبل المجلس الأسترالي للبحوث، ومنحة الابتكار السريع، والمجلس الوطني للصحة والبحوث الطبية، ومعهد هوارد هيوز الطبي، وويلكوم تراست، ودراكنسبيرغ تراست، والحكومة في ولاية فيكتوريا .

المصدر : ساينس ديلي